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Capítulo 3
Cartografía Temática
3.1. Definición
La Geografía y la Cartografía han estado siempre vinculadas. La primera, definida inicialmente como ciencia de la descripción de la Tierra encontraba en la segunda la forma de representarla, a tal punto que se ha considerado a la Cartografía como el lenguaje de la Geografía.
La representación de la superficie terrestre es una cuestión que la Cartografía ha tratado principalmente desde un punto de vista geométrico (cuestiones de proyecciones y escalas) y descriptivo (cuestiones de inventario) con la finalidad de ubicar con exactitud las diferentes entidades geográficas.
Bajo esta concepción se realiza la llamada cartografía topográfica ( topos = lugar) que se constituye generalmente en la cartografía oficial de los países al presentar en los mapas topográficos los límites precisos y contenidos físicos esenciales.
Con la finalidad de brindar una definición de cartografía temática es necesario partir de la base topográfica anterior y comprender de que manera se produce una evolución que lleva a la necesidad de realizar mapas de aspectos diferentes a la representación física del lugar, en donde las preocupaciones geométricas y posicionales se amplían con la necesidad de análisis y explicación de la distribución espacial de determinados fenómenos.
Cuando se realiza un mapa temático se acude al mapa topográfico como mapa base del área de estudio ya que contiene los elementos geográficos de referencia que dan la posibilidad de ubicar geográficamente los datos. La finalidad es representar aspectos que no surgen inmediatamente visibles pero que dan cuenta de la distribución espacial de características socio-espaciales de interés.
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Sobre estos temas son recomendables los libros clásicos de cartografía general como los de Raisz (1974) y Joly (1988), junto a trabajos más cercanos como los de Robinson et al. (1995), Fitz (2000) y Ehrenberg (2005). Respecto del tema cartografía temática , si bien los libros citados lo contemplan, destacamos obras clásicas como la de Bertin (1977) junto al trabajo más cercano de Guinsburg (1992). Orientados al uso de la tecnología SIG señalamos los libros de Dent (1999), Slocum et al. (2004), Kennedy y Kopp (2000) y la síntesis realizada por Rodríguez Esteban (2006).
Actualmente, la Cartografía, se encuentra altamente vinculada a la tecnología de los Sistemas de Información Geográfica. En este sentido avanza hacia la posibilidad de realización de aplicaciones que aprovechen el tratamiento de infinidad de datos de inventario almacenados en tablas de atributos vinculadas al mapa. Rabella (2008:62) afirma que “…la Cartografía, digital ahora, dedicada a modelizar, de forma inteligible, el territorio y su información geográfica, con el objetivo de analizarla y gestionarla con renovada eficacia, se convierte por obra y gracia de los SIG en una innovadora metodología, esencialmente geográfica. La Cartografía vuelve a confundirse con la vieja Geografía, pero esta vez renovada con una vocación de aplicabilidad que antes tanto había echado en falta.”
3.2. Elementos cartográficos
Al momento de analizar un mapa se puede verificar que existen algunos elementos que no varían al recorrer las diferentes partes del documento, estos se mantienen constantes en todos sus sectores y se denominan invariantes.
Los elementos no variables son: ßTema (Título del mapa – Variable a representar) ßExtensión del área de estudio (coordenadas extremas) ßOrientación (Norte) ßProyección ßEscala
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3.3. Variables visuales
En el interior de un mapa, las categorías de una variable tienen relación entre ellas simplemente por ser diferentes ( nominales ), establecer una situación de orden ( ordenadas ) o establecer una situación de proporcionalidad ( cuantitativas ).
Inicialmente estas relaciones se producen en los datos contenidos en la matriz de datos alfanumérica y cuando ellos deben ser representados cartográficamente interviene la componente de cualificación (z) que corresponde, como hemos señalado, a las características con las cuales una entidad gráfica será incorporada sobre el mapa base.
Al analizar el modelado de representación de un SIG vectorial hemos visto que puntos , líneas y áreas se utilizan como entidades gráficas fundamentales para la realización de un mapa. Cartográficamente éstas se consideran modos de implantación y sus diferencias se expresan a través del uso de variables visuales.
Siguiendo el trabajo de sistematización realizado por Jacques Bertin , las variables visuales son:
ßLas dimensiones del plano (x-y) ßTamaño ßValor ßGrano ßColor ßOrientación ßForma
Mientras la primera variable indica la ubicación espacial de la entidad gráfica de acuerdo a sus coordenadas en el interior del mapa, las siguientes son consideradas variables visuales de tercera dimensión y cada una de ellas puede incorporar características específicas en los tres modos de implantación.
El tamaño muestra puntos con diferente diámetro, líneas con
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diferente ancho y áreas con diferente superficie. Generalmente se utiliza para representar componentes ordenadas cuando los diferentes tamaños indican una jerarquía o componentes cuantitativos cuando el diámetro indica proporcionalmente un valor preciso.
Figura 3.2. Tamaño (ancho) en implantación lineal – límites, caminos y vías férreas Ampliación realizada en Quantum GIS
El valor es la intensidad que se produce mediante una rampa de colores producida dentro de una misma gama, la cual tiene una amplitud que va desde el blanco pleno hasta el color determinado en pleno (incluyendo el negro). Se utiliza preferentemente para representar componentes de tipo ordenado.
Figura 3.3. Valor en implantación areal – radios censales en diferentes intensidades Ampliación realizada en Quantum GIS
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La forma corresponde a los alcances de la mancha sobre el plano y tiene mayor predominancia en implantaciones puntuales, en las cuales pueden utilizarse formas geométricas o elementos distintivos de determinada característica geográfica. En las líneas tendrá que ver con su sinuosidad y en áreas con la ubicación de los límites.
Figura 3.6. Formas en implantación puntual – ciudades cabecera como estrellas Ampliación realizada en Quantum GIS
3.4. Cartografía de datos estadísticos
Los denominados mapas coropléticos son los más utilizados cuando las distribuciones sobre el espacio geográfico se presentan en unidades espaciales de implantación areal.
En general estas áreas se representan mediante la utilización de variables visuales (valor, grano, color) que resaltan sus diferencias cuando se trabaja sobre un componente cualitativo o un ordenamiento de intensidad cuando el componente es de naturaleza ordenada.
Considerando la base de datos geográfica utilizada para la realización de las prácticas con SIG podemos ver que, por ejemplo:
ßLa capa temática usos del suelo simplemente tiene asociado el nombre correspondiente a cada uso por lo cual
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coloreando cada uno con un color distintivo se determinarán sus distribuciones individuales.
ßLa capa temática partidos tiene asociados datos numéricos obtenidos del Censo Nacional de Población, Hogares y Viviendas 2001 por lo cual, en cada variable numérica, puede establecerse un ordenamiento creciente o decreciente y establecer intervalos que serán mapeados en clases (p.ej. alto, medio, bajo).
Mientras que el primer procedimiento no requiere más trabajo que elegir una buena combinación de variables visuales (valor, grano, color) el segundo requiere la aplicación de ciertos procedimientos que lleven a la determinación de los intervalos.
3.5. Métodos para la determinación de intervalos de clase
Se dispone de una gran cantidad de métodos para obtener intervalos de clase que permitan estudiar la distribución espacial de los fenómenos medidos de forma cuantitativa. Utilizando como ejemplos diferentes software SIG y SADE, en Buzai y Baxendale (2012) hemos analizado los métodos de cortes naturales , intervalos iguales , cuantiles , desvíos estándar , mapas de caja y percentiles.
A continuación describiremos los más aptos para ser utilizados desde un punto de vista didáctico:
ßCortes naturales: Clasificación basada en la estructura de los datos y en la búsqueda de sus regularidades internas. Visualmente tiene que ver con la graficación de una línea creciente a partir de los datos totales de la variable y realizar los cortes donde se producen saltos significativos en sus valores consecutivos. Cuando el procedimiento se realiza de forma manual, la cantidad de cortes puede resultar evidente. ßIntervalos iguales: Clasificación basada en dividir la
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lograr que todas las variables tengan esos mismos valores en sus parámetros de centralidad y dispersión. El cálculo de z para cada variable se realiza mediante: z = ( x - p )/ d , donde x es el valor original, p el promedio y d el desvío estándar.
ßMapa de caja ( box-map ): Clasificación que representa un caso especial del mapa de cuantil en cuatro divisiones (cuartiles) ya que resalta los valores extremos. Las cuatro clases formadas por el 25% de las unidades espaciales se amplían con dos clases más (intervalos 1° y 6°) que contienen únicamente los valores extremos, que son aquellos que superan la distancia de 1,5 o 3 del rango intercuartil formado por la diferencia entre los valores que ocupan el puesto 25% y 75% respectivamente.
ßPercentil: Clasificación basada en una distribución porcentual de las unidades espaciales en cada categoría. Se generan seis (6) clases en las cuales la categoría 6° deja el 99% de las unidades espaciales debajo, la 5° el 90%, la 4° el 50%, la 3° el 10% y la 2° el 1%, este último porcentaje contenido en la 1° clase.
Los métodos de cortes naturales, intervalos iguales y cuantiles, utilizados en Sistemas de Información Geográfica ( Quantum GIS ), se realizarán a partir de indicar la cantidad de intervalos necesarios para la representación cartográfica. Los métodos de mapeo por desvíos estándar, mapa de caja ( box-map ) y percentil, incorporados en el Sistema de Ayuda a la Decisión Espacial ( GeoDa ) se encuentran estandarizados a fin de brindar intervalos fijos determinados por el software.
En el Cuadro 3.1, realizado al tomar como base el trabajo de Slocum et al. (2004), se presentan distintos niveles de aptitudes para los diferentes métodos señalados previamente:
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Características consideradas (filas): (a) Consideración de los datos a partir de la recta numérica (b) Facilidad para comprender el concepto (c) Facilidad de cálculo (d) Facilidad para comprender la leyenda (e) Coincidencia de los valores de la leyenda con los valores de los datos (f) Aceptabilidad para datos ordinales (g) Asistencia en la selección del número de intervalos (h) Aptitud para la comparabilidad de variables en una misma área de estudio
Tipos de representación (columnas):
(cn) Cortes naturales (ii) Intervalos Iguales (cu) Cuantiles (de) Desvíos Estándar (mc) Mapa de caja ( box map ) (pe) Percentil
Niveles de aptitud (celdas):
(1) Muy bueno (2) Bueno (3) Malo (A) Aceptable (I) Inaceptable
Cuadro 3. Diferentes metodologías para la elección de intervalos de clase y sus diferentes aptitudes para la representación cartográficas de datos censales cn ii Cu de mc pe a 1 3 3 2 3 3 b 3 1 1 2 2 3 c 2 1 1 2 2 2 d^1 1 1 2 2 e 1 2 2 3 3 3 f I I A I I A g 2 3 3 3 I 1 h 3 2 1 1 I 1
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Figura 3.8. Proyecciones según punto de vista
De acuerdo a la superficie de proyección será plana , cilíndrica o cónica (Figura 3.9).
Figura 3.9. Proyecciones según superficie de proyección
De acuerdo a la posición de la superficie de proyección será directa (apoya sobre el ecuador o paralelo), transversa (apoya sobre meridiano) u oblicua (apoyo en diagonal) (Figura 3.10). Los puntos correspondientes al polo norte y polo sur, en la parte superior e inferior de la esfera respectivamente, siempre tienen la misma posición.
Figura 3.10. Proyecciones según posición de la superficie de proyección Ejemplos de la superficie cilíndrica
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El sistema de proyección cartográfica oficial de la República Argentina es la proyección conforme Gauss-Krüger.^1 En ella el cilindro transverso se rota y se lo apoya sobre 7 meridianos de 3° de distancia entre ellos
A través de este sistema, el país se divide en siete (7) fajas que corren de norte a sur, las cuales son numeradas consecutivamente de oeste a este de 1 a 7 y tienen como meridianos centrales (de apoyo) los de -72°, -69°, -66°, -63°, -60°, -57° y -54° respectivamente.^2
A partir de estas fajas, con ancho de 3°, la cartografía oficial comienza la representación de nuestro país en la escala 1:500000, a partir de la cual se obtienen sucesivamente las cartas 1:250000, 1:100000, 1:50000 y 1:25000 (Figura 3.11).
(^1) Cartografía oficial realizada por el Instituto Geográfico Nacional (IGN).
Mayores detalles sobre la cartografía oficial de la República Argentina se encuentran en el Atlas Geográfico de la República Argentina (IGM, 2001).
(^2) Los valores negativos se utilizan para identificar las coordenadas al sur del
ecuador y oeste del meridiano central ( Greenwich ), ambas líneas de origen en 0°.
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Nivel 4: La carta 3560-6-2 en escala 1:50000 se divide en cuatro sectores y genera un cambio de escala a 1:25000.
Nivel 5: Se presenta la carta 3560-6-2-b en escala 1:
La Provincia de Buenos Aires se encuentra contenida en las fajas 4, 5 y 6 con meridianos centrales -63°, -60° y -57° (Figura 3.12). Inicialmente son 11 los mapas en escala 1:500000 que realizan su representación completa (recordemos que la nomenclatura de cada mapa indica el paralelo y meridiano que la atraviesan y forman su punto central). La carta 3560-II de escala 1:250000 contiene completamente a los Partido de la cuenca del río Luján.
Figura 3. Provincia de Buenos Aires en mapas 1:500. Señalización del mapa 3560-II en escala 1:250. Situación de los partidos de la cuenca del río Luján
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En síntesis, este punto ha presentado una referencia sintética en cuanto al tema de proyecciones a fin de realizar una aproximación al área de estudio presentada en las prácticas. El tema de proyecciones será aplicado en la Práctica 4.
3.7. Latitud y longitud en el sistema Gauss-Krüger
Consideramos que el lector se encuentra familiarizado con el sistema de coordenadas geográficas en latitud y longitud.
En síntesis, la longitud será Este u Oeste de 0° a 180° a partir del meridiano de Greenwich (Inglaterra), y la latitud será Norte o Sur de 0° a 90° desde el ecuador a los polos, lugar por donde pasa el eje de rotación terrestre.
En la definición de coordenadas geográficas en SIG se deben contemplar dos características generales:
ßSe utilizan números negativos para señalar que la coordenada se encuentra al oeste de Greenwich o al sur del ecuador. En este sentido todas las coordenadas que se refieran a puntos en la República Argentina serán negativos.
ßSe utilizan los denominados grados decimales, es decir, que la referencia numérica se lleva a grados. Por ejemplo la coordenada 35° 30´ Sur y 60° 20´ Oeste toma la siguiente numeración: latitud –35,50 grados y longitud –60, grados.
El sistema Gauss-Krüger contempla coordenadas planas en metros con las siguientes características:
ßEl meridiano central de cada faja toma un valor arbitrario de 500.000 metros con la finalidad de evitar valores negativos. Por ejemplo, un punto que se encuentre a 35. metros al oeste del meridiano central de su faja tendrá una coordenada x = 465.
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